Составлена подробная карта семантического словаря мозга

«Семантический словарь», связывающий слова с их значениями, распределен по всей коре головного мозга. Американские ученые составили его подробный атлас, показав, что слова в нем группируются по смыслам, и тематика каждого семантического поля ассоциирована с функцией соседних областей мозга. Отчет о работе публикует журнал Nature.
Речь и язык – одна из самых сложных функций мозга. В отличие от многих других, она не имеет более или менее определенной локализации. Широко известны расположенные в височной доле левого полушария области Вернике и Брока, однако они отвечают лишь за сенсорное восприятие слов и моторику их воспроизведения. При этом «словарь», хранящий значения отдельных слов, буквально размазан по коре тонким слоем. Исследователи из лаборатории профессора Калифорнийского университета в Беркли Джека Гэлланта (Jack Gallant) составили подробный атлас расположения этих семантических полей в мозге. Его интерактивная модель представлена на сайте лаборатории.
К изучению семантической системы мозга ученые приступали уже не раз. Показано, что в коре существуют области, активно реагирующие на семантические, связанные со смыслом слов, задачи. Продемонстрировано, что отдельные области связаны с распознаванием абстрактных понятий, глаголов действия и вообще различных «тематических» групп: жилье, инструменты, пища и т.п. Авторы новой работы детализировали эти данные.
С помощью магнитно-резонансной томографии они с высоким разрешением регистрировали активность головного мозга у семи добровольцев (в том числе и друг у друга), пока те с закрытыми глазами прослушивали рассказы в записях популярной в США радиопередачи The Moth Radio Hour. В томографе каждый подопытный провел более двух часов, успев выслушать около полутора десятков коротких историй общим числом 25 тыс. слов (из них 3 тыс. уникальных). При этом Джек Гэллант и его команда идентифицировали реакцию нейронов коры на каждое отдельное слово. Затем их значения были соотносены с набором 985-ти самых распространенных в английском языке слов – и на основе этих данных ученые составили подробный атлас их семантических полей.


Как и можно было ожидать, в работу этого «словаря» оказались вовлечены весьма обширные области коры, покрывающие более трети поверхности обоих полушарий. Детали расположения семантических полей у разных подопытных отличались, однако его общие черты сохранялись у всех. Слова в этих семантических полях группируются по смыслам: одна и та же область декодирует понятия «рука», «голова», «живот», одна и та же – «муж», «жена», «родители», «дети». Так, социально важные, эмоционально яркие понятия локализованы, в основном, в угловой извилине сзади теменной доли; числа – в предцентральной борозде.
Авторы отмечают, что расположение семантических полей по различным областям коррелирует с функцией этих областей. Например, визуальные понятия – такие как цвета – локализованы близ зрительной коры. Слова, имеющие различные альтернативные значения, могут «храниться» сразу в нескольких полях. Например, на слово top «отзывались» области, связанные с одеждой, со зданиями и ландшафтами, с числами и математическими отношениями. При этом на некоторые, «нагруженные» особенно важной информацией слова нейроны реагировали особенно активно. «Идея убийства представлена в мозге весьма широко», – замечает Джек Гэллант в интервью The Guardian.

Роман Фишман

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Научное издательство Microbiology Society приостановило публикацию статей из России

Британское Микробиологическое общество (Microbiology Society), которое выпускает пять научных журналов, объявило, что останавливает работу со статьями, при подготовке которых использовалось российское бюджетное финансирование или с участием авторов, аффилированных с организациями, публично поддержавшими боевые действия на территории Украины. Эта пауза продлится до момента, когда украинские микробиологи смогут безопасно продолжить работу, говорится в заявлении совета общества.